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光纖上網(wǎng)原理簡述

中科院半導體所 ? 來源:YXQ ? 2019-07-28 10:36 ? 次閱讀
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首先,我們每個人家里都會有一個弱電箱

弱電箱里,會有一根光纖。光纖連著我們常說的“光貓”。

這個光貓,學名叫作ONT,光網(wǎng)絡終端(Optical Network Terminal),也被叫作光纖用戶接入設備。

我們都會買一個無線路由器(也就是Wi-Fi路由器)。

路由器連接光貓,然后撥號訪問互聯(lián)網(wǎng)。

無線路由器再把有線信號變成無線信號,分享Wi-Fi信號給家里的無線設備,例如手機電腦、ipad等。

弱電箱里面的光纖又是哪里來的呢?

一般來說,每棟居民樓都有強電井弱電井。弱電井里,一般會有一個光分接箱,里面會有分光器

弱電井

分光器,可以按照1:16或者1:32的比例,將一根光纖分為多路,覆蓋相應樓層(或多個樓層)的用戶。

分光器,也叫光分路器

光纜分接箱+分光器

分光器分出來的光纖,就分別進入各個住戶家中的弱電箱里。

我們繼續(xù)往下看。

我們經(jīng)常在馬路邊上看到這樣的一個柜子:

這個柜子,叫做光交箱。其實里面也是大量的光纖。

光交箱里面的ODF光纖配線架

不管是弱電井里的光纖,還是馬路邊光交箱里的光纖,都是來自于上一級光設備。這個設備,就是OLT。

OLT,Optical Line Terminal,光線路終端。

華為和中興的OLT設備

一臺OLT設備,會承載一定范圍區(qū)域的光接入業(yè)務,例如一棟大樓或一個居民小區(qū)。

OLT、分光器、ONT,共同組成了我們常說的PON(念pàng,胖)網(wǎng)絡

PON,就是Passive Optical Network,無源光網(wǎng)絡。

什么是無源?

這個“源”,就是指電源、能量源、功率源。

說白了,沒有此類“源”的電子設備,就叫無源設備。再簡單一點,無源網(wǎng)絡下,你給什么就是什么,沒有能量源去進行放大或轉(zhuǎn)換。

無源光網(wǎng)絡相比于有源光網(wǎng)絡,最大的優(yōu)點,就是降低了故障率。有源部件,更容易出現(xiàn)故障點。

PON的網(wǎng)絡架構(gòu)如下:

回顧一下,PON的主要組成部分包括:

  • OLT(光線路終端)

一方面將承載各種業(yè)務的信號在局端進行匯聚,按照一定的信號格式送入接入網(wǎng)絡以便向終端用戶傳輸,另一方面將來自終端用戶的信號按照業(yè)務類型分別送入各種業(yè)務網(wǎng)中。

  • POS(無源分光器)

這個好理解,就是分發(fā)下行數(shù)據(jù),匯聚上行數(shù)據(jù)。

  • ONU(光網(wǎng)絡單元

剛才我們說的光貓是ONT(光網(wǎng)絡終端)。ONT其實是ONU的一種,ONT只有一個口,給一家用戶服務,ONU給多家用戶服務。

PON采用的是WDM(波分復用,其實也就是頻分復用,波長×頻率=光速)技術,實現(xiàn)單纖雙向傳輸,上行波長1310nm,下行波長1490nm。

PON具有高帶寬,高效率,大覆蓋范圍,用戶接口豐富等眾多優(yōu)點,是目前最受歡迎的光接入技術。

按承載的內(nèi)容,PON主要分為以下幾種:

  • 基于ATM的無源光網(wǎng)絡(APON)

  • 基于Ethernet(以太網(wǎng))的以太無源光網(wǎng)絡(EPON)

  • 基于GFP(通用成幀規(guī)程)的吉比特無源光網(wǎng)絡(GPON)

大家其實也不用記住那么多,反正記住GPON最流行,現(xiàn)在各大運營商都在努力發(fā)展GPON,就行了。

PON再往上,就是城域網(wǎng)了,也就是承載網(wǎng)的主體部分了(PON是接入網(wǎng))。

承載網(wǎng)主要包括骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)。骨干網(wǎng)分為省內(nèi)、省際骨干。城域網(wǎng)分為核心層、匯聚層、接入層。

城域網(wǎng),就是MAN(Metropolitan Area Network)。顧名思義,就是一個城市范圍內(nèi)的通信網(wǎng)絡

骨干網(wǎng),Backbone Network,是一個運營商最核心的部分。某個運營商的骨干網(wǎng),會和其它運營商相連。全部運營商的骨干網(wǎng),共同組成了互聯(lián)網(wǎng)的骨干。

骨干網(wǎng)使用的電信級核心路由器

像阿里、騰訊、京東、百度這些互聯(lián)網(wǎng)服務提供商的機房,還有云計算中心,都擁有各大運營商的專線線路,連到運營商們的骨干網(wǎng)上面。

數(shù)據(jù)中心(IDC

除了光接入網(wǎng)絡(固網(wǎng)寬帶網(wǎng)絡)以外,承載網(wǎng)也和別的服務業(yè)務網(wǎng)絡相連,例如PSTN網(wǎng)絡(固定電話網(wǎng))、IPTV網(wǎng)絡、移動通信(2/3/4G)網(wǎng)絡,實現(xiàn)業(yè)務的互聯(lián)互通。

畫一個完整的光纖上網(wǎng)示意圖,大概是這樣的:

好啦,說了那么多,現(xiàn)在大家應該都明白,我們到底是怎么通過光纖寬帶上網(wǎng)的吧?

大家有興趣的話,可以注意觀察一下你們身邊的通信設施,包括弱電井、光交箱,甚至弱電間,看看是否能夠認得出來,哪些是OLT,哪些是ONU,哪些是分光器。


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原文標題:光纖上網(wǎng)究竟是如何實現(xiàn)的?

文章出處:【微信號:bdtdsj,微信公眾號:中科院半導體所】歡迎添加關注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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